國外油氣田地面工藝技術發展動向

趙毅(大港油田原油運銷公司， 天津 300280)

國外油氣田地面工藝技術發展動向

趙毅(大港油田原油運銷公司， 天津 300280)

中國石油企業在生產中為了提升油氣田的整體水平，針對油氣田生產中油氣儲運、收集和輸送、天然氣處理系統存在的重點技術和難點，綜合介紹了國外油氣田在高效油(氣)水采集分離、天然氣開采和利用領域內的最新技術發展方向和動態。為提升石油企業的整體專業水平起到了積極的作用，有利于我國石油企業實施低成本可持續發展戰略。

國外油氣田；地面工藝技；術發展動向

我國石油企業在油田生產中存在的高效率脫水、低成本污水外排達標、高礦物雜質污水處理成農業灌溉用水、礦物廢料綜合利用，以及新疆和長慶等地正在開發的油氣田地面工程面臨的怎樣將地層壓力合理利用，優化選擇集輸油氣壓力，并與凈化處理裝置配套，怎樣依據不同氣體的性質和壓力來優先選擇脫水、脫硫、脫碳工藝等專業技術的關鍵環節和難點。借鑒國外先進技術理念，有益于國內專業科研人員開展科研攻關。

1 對天然氣的有效處理和綜合利用

(1)目前，全世界的環境法律法規日趨嚴格，而低質量的天然氣生產越來越多，利用現在的技術處理天然氣和回收氦氣、硫磺等衍生產品的費用越來越高；還有一部分市場稀缺的小氣田資源沒有得到高效益開發。為了既保護環境又可以降低生產成本，世界各國天然氣生產科研單位，例如：美國的石油研究單位和公司等對天然氣新技術開展了很多研究工作，并取得了一些成果。目前的研究成果主要分為已經開發并用于生產、開始商業化以及從實驗室轉化為工業試驗三種類型。

(2)已經開發并用于生產的技術：一是在天然氣的凈化方面，主要運用GRI MemCalc軟件模擬天然氣和其他烴內脫CQ時的工作性能，提高運行費用及情況；運用Scavenger CaLcBas軟件，估算各種非再生脫硫劑的成本情況。二是利用R-BTEX工藝，回收脫水過程中排出的苯、甲苯、乙烯和二甲苯，目前這項工藝已經用于十多套裝置，每年節約成本超過近十七萬美元。通過運用GRI-CLYCaLc軟件，估算出乙二醇脫水工藝中揮發的BTEX的量，已經有約近千家用戶在使用此項技術。三是注氦，采取CarBon Molecnlar Sleve技術，主要用于從天燃氣中脫氦，已經應用于7套商業化氦氣回收和注氦裝置。四是運用MNC變量控制系統軟件，根據工藝控制、運行、維護和管理等綜合參數進行系統優化，自1994年投入市場以來，已經應用總體計量有350億m3/a的處理能力、近21家工廠，投資回收期短的幾個月，長則一年。

(3)開始商業化的技術：針對天然氣的凈化，一是采用物理脫硫容積工藝，完成的現場實驗中井口壓力為7兆帕，原料氣二氧化碳最高摩爾含量是45%，研究顯示依據天然氣酸性組分含量的不同，運行成本保守估計能節約百分之四十五。二是氣或者液膜的凈化工藝，主要用于天然氣酸性組分和吸收劑接觸的吸收裝置，最多能減少百分之七十二的吸收塔尺寸和重量。在壓力高達8.8兆帕的先導長試驗中顯示膜分離能承受嚴格的氣田條件并提供較長的工作壽命，在原料氣含二氧化碳高達百分之四十三下運行平穩，現在，吸收塔已經商業化，再生塔正在開發中。三是直接凈化回收工藝，利用非水基有機溶劑的氧化還原系統，直接處理高壓、低壓及低或者中含硫量的酸性天然氣，能節省47%的運行成本。

(4)從實驗室轉化為工業試驗的技術：一是基于低溫、直接氧化催化劑的部分硫磺回收工藝，比單級Claus反應塔的回收率更高，適用于氨法工藝放空和中型硫磺回收裝置。二是凝液回收的氣體膜分離工藝，能簡化重烴回收工藝而不需要天然氣冷卻工藝。

2 對油(氣)水分離的高效處理新技術

針對采到地面的高含水液量，一般采用高效活性試劑、凈水試劑、破乳試劑等一些藥品試劑，和旋流分離處理器、低溫電脫水儀器、氣浮選脫水工藝等高效率處理設備提高脫水能力，并優化脫水工藝技術、調整脫水站的結構布局，使采出的水當時就能脫去、處理和回收注入地下。近幾年還研究出了井下分離處理技術、高效仰角式游離水分離處理器、各種不同波長的原油破乳脫水新技術等新型的高效液量處理設備。

(1)井下分離處理技術。該技術與以前相比，大大增加了地面采出的油(氣)量、減少了污水治理和相關環境保護的費用等優越性。井下分離處理技術在全世界石油領域內開展了實驗，其中，最新的實驗表明，此項技術能使地面采出水量減少90%，增加油量過去的一半。投資回報率不到半年。(2)高效仰角式游離水分離處理器。結合臥式和立式的游離水分離處理器，采用仰角設計，彌補了兩種容器覆蓋面積小和水出口距離短，處理時間不夠的缺點。該設備仰角小于11度，長18.2米，直徑為1375毫米和915毫米兩種型號。相比效果，仰角式游離水分離處理器使用后，水含油不低于每升70毫克，小于國內臥式處理器的出水含油量。污水可以直接回注，從而節約污水處理成本。(3)各種不同波長的原油破乳脫水新技術。這項技術，聲波可以不斷加速水珠的凝聚，讓原油脫水效率提高；而利用超聲波可降低能耗，減少破乳劑的使用量；破乳狀液體穩定性的減少以及乳狀液的加熱都可以利用微波，同時，進一步促進水滴的形成，為解決我國老油田的深度脫水問題具有良好的應有前景。

近年來，國外油氣田地面工藝技術發展的很迅速，新技術對提高油氣田的生產效益和質量發揮了重要的推動作用。很多新技術對我國的油田生產也有很大的借鑒意義。

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趙毅(1986-)，男，漢，吉林松原人，本科，生產運行總監，工程師，研究方向: 油田生產管理。